Redutor de velocidade

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CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA PAULA SOUZA
ETEC ANTÔNIO DE PÁDUA CARDOSO
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA
TÍTULO DO TCC
Dispositivo para análise de vibração em um redutor de velocidade 
 
 Givanildo
Márcio
José Anderson
Diego
Alex
João Giliarde
Resumo: 
Palavras Chave: 
BATATAIS - 2022
1- Introdução	Comment by Zaina Garbellini: Descrevam aqui a problematização, justificativa e objetivos
O redutor de velocidade é um dos equipamentos mais usados em indústrias e usinas e é constituído de um conjunto de peças, entre elas as engrenagens e eixos, que trabalham internamente às máquinas, sejam industriais ou domésticas, na transmissão de potência.
Este trabalho consiste em descrever um estudo de caso de um problema ocorrido em uma usina de açúcar e álcool, em que os técnicos não conseguiam detectar a vibração de um dos elementos do redutor de velocidade responsável pela moenda da usina, interferindo também na manutenção preditiva do equipamento.
O objetivo geral deste TCC é elaborar um trabalho descrevendo um estudo de caso, em que os alunos vão utilizar os conhecimentos do curso utilizados na resolução do problema, aproximando assim o curso da realidade existente no mercado.
Os objetivos específicos são:
· Adaptar os desenhos dos componentes que foram produzidos;
· Descrever o trabalho realizado pela haste, de forma a demonstrar na prática a melhoria obtida;
· Demonstrar, através dos gráficos utilizados pela empresa, o funcionamento do redutor antes e depois da adaptação;
Descrição do processo de desenvolvimento da haste do redutor
Em uma usina de acúcar e álcool, o redutor de velocidade necessário tem por volta de 800 hp, e este equipamento necessita de vários tipos de manutenção corretiva, preventiva e preditiva. Em vários momentos, o equipamento apresenta vibrações, o que demanda uma parada na produção para a verificação interna do equipamento, em torno de 4 horas, gerando altos custos no processo de produção, já que toda a produção é dependente do funcionamento da moenda . Em 2021, os funcionários envolvidos na tarefa de manutenção do redutor, perceberam que, muitas vezes, não era preciso abrir o equipamento, pois, apesar da vibração apresentada pelo redutor, não havia nenhuma não conformidade. Através de conversas e pesquisas, um grupo de 6 funcionários chegou à conclusão de que a análise da vibração realizada até então pela fábrica era falsa, tentou-se vários outros meios de analisar a vibração do redutor>
· instalar sensores de vibração no equipamento, porém esta ideia foi descartada porque o fabricante do redutor existente na fábrica teria que instalar estes sensores. O redutor, sendo um equipamento com vários anos de uso, mais ou menos 20 anos, o custo seria extremamente elevado para que o fabricante adaptasse tais sensores no redutor, o que foi descartado pela empresa. Teria que ser feita esta adaptação, para que o painel de controle do redutor conseguisse detectar as vibrações.
· Outra ideia foi trocar os redutores por equipamentos mais modernos, que já tivessem sensores de vibração já instalados. Porém, devido aos altos custos envolvidos (um redutor custa, por volta de um milhão de reais), esta opção foi descartada.
· Os funcionários envolvidos na manutenção do redutor começaram a levantar várias hipóteses para a análise de vibração do equipamento, sem precisar mudar as características do equipamento. Originalmente, o redutor de velocidade vem com vários orifícios para a inserção de termômetros (capela), como mostra a figura abaixo. O grupo pensou em meios de detectar a vibração interna do redutor utilizando estes mesmos oríficios, sendo esta ideia bem vinda no grupo, já que não precisariam mais abrir o equipamento. Surgiu daí a ideia de adaptar uma haste fabricada internamente dentro da fábrica por estes funcionários, de tal modo que o termômetro ficasse interno à haste, fixo. A haste teria a função de transmitir a vibração diretamente do eixo, para fora do redutor, o que facilitou muito o trabalho de manutenção
· 
A função da haste é detectar, com precisão, a vibração do equipamento, analisando diretamente do mancal patente ou deslizante (que faz parte do eixo), assim tendo uma precisão de 100% na análise de vibração. Antes da instalação desta haste, a análise era feita diretamente da carcaça do equipamento, o que não apresentava uma precisão exata, o que gerava muitas paradas do equipamento e altos custos para a empresa. 
O eixo do redutor de velocidade tem que estar envolvido por dois mancais de ligas patente, por causa do seu tamanho e da alta frequência de rotação do eixo neste ponto (aproxidamente, 7000 rpm), como mostra a figura abaixo, que é um mancal patente pronto para instalar no eixo do equipamento.
· 
· A imagem acima é de um equipamento que foi aberto devido a uma análise de vibração feita na carcaça do redutor. Depois de aberto, foi constatado que não existia nenhuma danificação nos mancais, assim gerando custo com uma falsa vibração.
· 
· A imagem acima mostra um mancal danificado, que não foi detectado na análise de vibração, ocorrendo o desarme do equipamento e sendo preciso fazer uma parada com emergência.
· 
· Em uma parada programada, foi detectado um pequeno desgaste no mancal, como mostram as duas imagens acima. Depois da instalação da haste, foi detectado uma vibração acima do permitido, o que gerou um desgaste no mancal. Foi necessário abrir o equipamento, evitando um desarme uma parada de emergência. 
· Imagem da haste instalada no mancal de um redutor
· Imagem da haste já instalada no equipamento com uma base para o análise de vibração.
Gráfico na cor verde antes da instalação da haste
Gráfico na cor azul depois da instalação da haste obtendo assim uma precisão no análiseh dee da vibração
Independente da finalidade, os diferentes tipos de redutores de velocidade ocupam um papel crucial no processo de fabricação.
Esse tipo de equipamento melhora o desempenho rotacional de diversos sistemas, bem como auxilia na redução da vibração geral.
 
Qual a função de um redutor de velocidade?
Agora que você já sabe o que é um redutor, é possível abordar a parte da funcionalidade dos tipos de redutor de velocidade. A
Como o próprio nome adianta, o equipamento em pauta foi desenvolvido para diminuir a velocidade de rotação em acionadores.
Para grandes maquinários usados em indústrias, essa função é bastante comum e essencial. 
Principais elementos de um redutor de velocidade
Como citado anteriormente, o redutor de velocidade industrial ou caseiro é composto de várias peças. Veja quais engrenagens fazem parte do processo: 
carcaça, que funciona como a proteção dos redutores de velocidade. Exatamente por isso ela é feita de ferro fundido;
eixo de entrada (também conhecido como rosca sem-fim);
eixo de saída, que é feito de aço e finalizado com processo térmico para garantir maior durabilidade. Também pode ser vazado, ou seja, em vez de um eixo projetado, o redutor possuirá uma cavidade para acoplamento de um eixo externo 
coroa, que é uma engrenagem de bronze que tem contato direto com a rosca sem-fim, isso possibilita o controle do movimento;
eixos e mancais, que são os primeiros permitem o movimento de rotação nas máquinas, já os segundos servem de apoio dos próprios eixos;
rolamentos, que são desenvolvidos para transportar e suportar cargas. Sendo assim, facilitam a rotação;
retentores;
parafusos;
tampas;
lubrificação, que é geralmente feita com óleo ou graxa;
placa de identificação.
Como funciona um redutor de velocidade?
O redutor de engrenagens pode funcionar por meio de diferentes fontes de energia, por exemplo:
•turbina a vapor;
•motor elétrico;
•motor hidráulico;
•motor de combustão interna.
Toda vez que um equipamento necessita de uma rotação diferente daquela gerada pelo acionador, o redutor de velocidade se faz extremamente importante. 
Desse modo, ele consegue mudar a intensidade de movimento e, ao mesmo tempo, transmitir potência. 
O passo a passo do funcionamentoé o seguinte: o eixo de entrada, geralmente, é o que recebe a força do motor ou da turbina, dependendo do caso.
Por sua vez, no eixo de saída, é possível observar a movimentação que já sai mais lenta.
Quais as características dos redutores de velocidade?
As características podem variar bastante, uma vez que existem vários tipos de redutores de velocidade. Alguns dos principais fatores encontrados em todas as variações são os seguintes:
•baixo ruído;
•excelente rendimento;
•alta resistência;
•longa vida útil;
•tamanho compacto; 
•utilidade totalmente importante, sobretudo, para indústrias e usinas; 
•preço acessível, na grande maioria das vezes;
•ótimo custo-benefício;
•entre outros.